Cuando te encuentras en un estadio abarrotado y decenas de miles de espectadores se levantan y alzan los brazos de forma sincronizada, una gigantesca ola humana recorre las gradas. Cuando caminas por los pasillos de un supermercado decidiendo qué productos comprar, en tu mente se desencadena un fenómeno sorprendentemente similar: olas de señales eléctricas que se propagan a través del tejido neuronal. La corteza cerebral (el manto replegado de células nerviosas que envuelve la superficie del cerebro y gobierna la percepción, el lenguaje y la toma de decisiones complejas) se encuentra continuamente surcada por este tipo de ondas. El cerebro destina aproximadamente la mitad de sus recursos energéticos únicamente a mantener los gradientes electroquímicos a través de las membranas celulares. En términos prácticos, esto equivale a que una cuarta parte de los alimentos que ingieres cada día se consume con el único propósito de mantener a decenas de miles de millones de neuronas en estado de alerta, listas para activarse en una fracción de milisegundo.
La ola en la grada: el código oculto de la actividad cerebral
En la década de 1920, la medicina desarrolló la electroencefalografía (EEG), una técnica no invasiva capaz de registrar las fluctuaciones del voltaje eléctrico mediante electrodos colocados sobre el cuero cabelludo. Durante casi un siglo, los neurocientíficos consideraron en gran medida estas ondas oscilatorias como mero ruido de fondo del motor biológico: el zumbido de una maquinaria en marcha que certifica su funcionamiento, pero que aporta escasa información sobre la dirección que toma. Amortiguados por el grosor del cráneo y el líquido cefalorraquídeo, los electrodos superficiales solo alcanzaban a captar señales difusas y agregadas, lo que impedía discernir su fina estructura espacial.
Los modelos clásicos asumieron durante décadas que las ondas cerebrales se desplazaban fundamentalmente como ondas planas: frentes de onda simples que avanzaban de manera uniforme en una sola dirección. Sin embargo, un estudio publicado en 2024 en Nature Human Behavior transformó esta concepción. Las ondas viajeras neuronales (patrones ondulatorios de actividad eléctrica que se desplazan de manera continua por la superficie de la corteza como ondulaciones sobre el agua) recorren la corteza en trayectorias funcionales y bidireccionales. Cuando fijas la atención en una señal de tráfico situada frente a ti, las ondas avanzan desde la corteza visual, en la parte posterior de la cabeza, hacia la corteza prefrontal, encargada de la memoria operativa y la planificación. En el momento en que intentas recordar el nombre de una calle, el sentido de propagación de la onda se invierte al instante.
100 electrodos intracraneales capturan ondas rotatorias
Para cartografiar la trayectoria exacta de estas corrientes eléctricas, los investigadores necesitaban sortear la densa barrera del cráneo humano. El equipo dirigido por Joshua Jacobs y Anup Das en la Universidad de Chicago encontró una vía de acceso en el ámbito clínico. Hicieron un seguimiento de pacientes con epilepsia resistente a los fármacos a quienes se les habían implantado mallas de aproximadamente 100 microelectrodos directamente sobre la corteza cerebral para delimitar el origen de sus crisis.
Con el consentimiento de los pacientes, el equipo registró datos electrofisiológicos de alta resolución mientras los sujetos permanecían despiertos y resolvían diversas tareas cognitivas. Tener 100 microelectrodos distribuidos sobre una superficie cortical no mayor que un sello postal equivalía a desplegar un centenar de estaciones meteorológicas sobre un microclima muy localizado. Esta densidad espacial sin precedentes permitió observar por primera vez en humanos despiertos el patrón coordinado de descarga de poblaciones enteras de neuronas con una nitidez absoluta.
En abril de 2026, los autores publicaron sus conclusiones en Nature Communications. Por primera vez en la historia de la neurociencia, se detectaron en humanos despiertos dos clases de ondas completamente nuevas. La primera corresponde a ondas concéntricas: ondulaciones que emanan de un punto central y se propagan hacia el exterior como los círculos que genera una piedra arrojada al agua, o que convergen hacia un punto de absorción central. La segunda corresponde a ondas espirales rotatorias: vórtices de campos eléctricos que giran en sentido horario o antihorario alrededor de un ojo de tormenta en calma.
Figura: Los investigadores Joshua Jacobs (izquierda) y Anup Das (derecha). Fuente: Quanta Magazine (Courtesy of Joshua Jacobs)
Ondulaciones en el agua y huracanes: especialización funcional de la memoria
Estas dos nuevas geometrías de ondas presentan una clara división del trabajo cognitivo. En pruebas de memoria verbal simple —como recordar una serie de palabras mostradas previamente en una pantalla—, la corteza cerebral mostró de forma predominante ondas planas sencillas u ondas concéntricas. En cambio, cuando los participantes debían orientarse en entornos virtuales tridimensionales y recordar la ubicación de objetos en el espacio, la frecuencia de aparición de las ondas espirales rotatorias aumentó de forma muy significativa. El pensamiento espacial de alta dimensionalidad y la navegación compleja parecen requerir la intervención activa de estos vórtices eléctricos giratorios.
Las investigaciones anteriores pasaron por alto las ondas espirales debido a las limitaciones de la escala de observación. El coautor del estudio Bard Ermentrout, biólogo matemático de la Universidad de Pittsburgh, recurrió a una analogía meteorológica para explicar el fenómeno: Si uno se encuentra a cientos de kilómetros del centro de un huracán, solo percibe un viento violento que sopla de forma unidireccional. Únicamente cuando se instala la estación meteorológica junto al ojo de la tormenta se puede apreciar que el sistema entero está girando.
Earl K. Miller, neurocientífico cognitivo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), destacó la trascendencia del hallazgo: «Estos trabajos hacen que la discusión pase de preguntarse si las ondas son relevantes a reconocer que constituyen un patrón fundamental de cómo la corteza procesa la información».
Figura: Representación artística de las ondas viajeras en el cerebro. Fuente: Quanta Magazine (Mark Belan)
El cableado helicoidal de los axones resuelve la adaptación en segundos
¿Por qué motivo genera el cerebro patrones ondulatorios espirales y concéntricos? La respuesta reside en las restricciones físicas intrínsecas de las redes neuronales. Las conexiones anatómicas entre neuronas son comparables a autopistas de hormigón. Desarrollar o remodelar un axón —la prolongación celular encargada de conducir los impulsos eléctricos— exige días, semanas o incluso meses de procesos biológicos. Sin embargo, esquivar un vehículo en la calle o contestar a una pregunta imprevista exige una capacidad de adaptación cognitiva en fracciones de segundo.
Un trabajo publicado en Science en junio de 2026 demostró el circuito físico que subyace a estas ondas en modelos murinos. El neurocientífico Zhiwen Ye, de la Academia de Investigación y Traducción Médica de Shenzhen (SMART), junto con Nicholas Steinmetz, de la Universidad de Washington, observaron en la corteza somatosensorial de ratones ondas espirales rotatorias simétricas y sincronizadas entre ambos hemisferios. De manera reveladora, comprobaron que los axones de esa zona cerebral están dispuestos físicamente según un patrón circular y helicoidal.
Como señaló Ye: «Descubrimos que existe un circuito, una red de células organizadas para generar y canalizar estas ondas. Si carecieran de función, ¿por qué el cerebro se habría tomado la molestia de estructurar físicamente las células de este modo?». La conectividad estructural equivale a los datos grabados de forma permanente en el sustrato biológico. Las ondas viajeras, por su parte, constituyen el proceso dinámico mediante el cual esa información acumulada se convoca, combina y manifiesta en el instante mismo del pensamiento.
Las ondas cerebrales como caja de cambios del pensamiento
Esta línea de investigación afronta todavía ciertas limitaciones metodológicas. Los electrodos intracraneales de alta resolución solo pueden colocarse en zonas muy específicas de pacientes sometidos a intervención quirúrgica por epilepsia. Jacobs subraya que es muy probable que solo estemos ante la punta del iceberg y que las ondas espirales se hallen mucho más extendidas en la corteza de personas sanas.
Mientras que las conexiones estructurales del cerebro tardan días o meses en remodelarse, la conducta humana exige respuestas en cuestión de segundos. La existencia de ondas concéntricas y espirales rotatorias pone de manifiesto el mecanismo mediante el cual el cerebro reorganiza en tiempo real su actividad neuronal sin necesidad de alterar su cableado físico.
Las ondas cerebrales actúan como una caja de cambios dinámica para el pensamiento. Es este nivel de organización biofísica, capaz de responder en milisegundos, el que permite que decenas de miles de millones de neuronas formen nuevos equipos instantáneamente para articular cada pensamiento y cada recuerdo complejo.
Enlaces de referencia:
- Reportaje en Quanta Magazine
- Artículo en Nature Communications
